茶饮料特性及其工艺研究

专题报道

茶饮料特性及其工艺研究

浙江大学茶学系 梁月荣

=摘要>通过对茶饮料特性的研究,详细阐述了

素和茶红素以外的茶叶水浸出物形成的,而且这一过程是可逆的。绿茶冷后浑可能是由茶汤中的蛋白质等大分子化合物与茶多酚和咖啡因等聚合而成的。

扫描电镜观察结果进一步证实绿茶冷后浑粒子为球状,直径为014~315Lm,绿茶冷后浑中的大粒子表面附有小粒子。粒子之间的接触面可看到粘胶状物,一些中小型粒子表面附有一层无定型物。

在透射电镜下观察,绿茶冷后/沉降物0粒子具有4种不同的内部结构:第一种粒子内部各部分结构一致,染色深而均匀;第二种粒子内部结构也一致,但表面附有一些膜状物;第三种粒子内部是非匀质的,其中分布有许多染色浅的斑点,浅色斑的比例随粒子不同而异,有时呈花斑状分布,有时与细胞中的液泡相当;第四种粒子内部具有若干大的/空腔0,/空腔0部分不被染色,绿茶冷后浑粒子不具有红茶冷后浑粒子周围染色特别深的/皮0结构。这种差异也许正是红、绿茶冷后沉降物粒子结构的特异性。

用粒度计对绿茶汤的测定结果表明,绿茶冷后浑粒子粒径变化范围为0102~80Lm,90%的粒子(以体积计)粒径大于014Lm;绿茶冷后浑粒子的平均粒度大于红茶冷后浑粒子(约012Lm)。所以,这为用膜过滤绿茶饮料提供了十分有用的技术参数。为了减少茶汤成分的损失,绿茶过滤用的膜孔径应大于红茶过滤膜。

112 提取温度对茶汤冷后浑粒子形成的影响

茶汤中只有一部分物质参与冷后浑形成,这些物质在较低的温度条件下不会被浸提出来,而留在叶底中;当在较高的温度下冲泡时,它们溶解到茶汤中;当茶汤冷却后,这些物质就形成冷后浑。浸提温度对茶汤雾浊度的影响效果与冷后浑形成相似。

不同温度提取的茶汤在贮存过程中冷后浑形成的数量不同,低温浸提的茶汤具有较强的抗凝聚能力。将茶叶进行先低温后高温分步提取时,在固形物浓度相同的情况下,第一次提取温度越低,残留在叶底中的冷后浑成分越多,当叶底再次高温浸提时,大部分的冷后浑成分被浸提出来;第一次提取温度越高,叶底的第二次浸提液冷后浑成分越少。

HPLC分析结果表明,第一次浸提茶汤与其叶底的第二次浸提茶汤有明显的差别。第一次浸提的茶汤中,含有较多的咖啡因、EGC、EC、EGCG和黄酮苷,如五羟黄酮

立口酚基-鼠李糖苷、莰非醇-鼠李糖苷。有研究认为,焦木

茶汤冷后浑形成的机理及其主要影响因素。并通过改变茶饮料提取温度、茶汤pH值等工艺条件而改善茶汤冷后浑的状况,以提高茶饮料的品质。

=关键词>茶饮料;冷后浑;褐变;加工工艺中图分类号:TS27214 文献标识码:A文章编号:1009-1807(2001)07-0012-03

纵观我国茶业发展史,茶叶行业每一重大的发展,都与科技的突破有关。50年代,由于无性系茶树品种繁育技术的突破和育苗效率的大幅度提高及其条栽茶园的建立,使茶叶产量迅速提高;70年代以后,由于N、P、K平衡施肥和密植速生栽培等栽培技术的推广,茶叶产量出现了第二次飞跃;80年代和90年代名优茶加工技术的普及,茶叶产量和经济效益显著提高,一些茶叶企业的产业化经营也初具规模。名优茶已有较高的比例,在部分重要产茶省份甚至已经达到生产饱和状态。21世纪初茶叶产业化的重任将落到茶叶深加工及其新产品(如茶饮料)开发上。

茶饮料的开发是茶叶产业化经营要求,原因一是茶饮料符合工业化生产的要求,容易实现产品的标准化和规模化生产;二是茶饮料可使茶叶的附加值大幅度提高,经济效益高;三是茶饮料的消费方式符合现代生活方式的要求,有良好的市场潜力;如果我国的茶饮料人均消费达到美国人均消费量(30L)的1/4,其消费量在750万t以上,约为现有产量的4倍,因此茶饮料具有较大的发展空间。

1 茶汤冷后浑形成机理及其控制技术

111 茶汤的物理特性和冷后浑粒子形态特征

过滤后的茶汤在4e下放置过夜后,呈现浑浊,即冷后浑。48h后茶汤明显分成2层,上层为澄清液,下层为沉淀相。如果将茶汤缓慢加热,浑浊的沉淀也随之消失。冷却时,冷后浑的形成量与冷却速度有关,制冷速度越快,温度越低,冷后浑越多。在光学显微镜下,冷后浑为球状微粒子,如果把载有冷样品的载玻片置于热金属表面加热,粒子也会消失。

传统的研究表明红茶冷后浑的主要化学成分为茶红素、茶黄素和咖啡因等。但近期的研究表明,在茶多酚含量为01336g/100mL的绿茶水中,未检出茶红素和茶黄素,也能形成冷后浑。说明绿茶水遇冷呈现的沉降现象是由于茶黄

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2001年第7期5粮油加工与食品机械6

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团能与咖啡因通过范德华力或氢键结合。第一次冲泡的茶

立汤中含有更多的儿茶素类等焦木口酚基团物质和咖啡因,但

粮油加工与食品机械

少了7315%。茶汤雾浊度与粒子数量和粒子大小有关。当光通过茶汤照射到胶状粒子表面时,光的散射角度随粒径减小而增加,因此茶汤看上去混浊不清。所以,通过抑制粒子形成或使已经存在的胶体粒子聚合成更大的非胶体性质的粒子而又不沉淀下来,可以降低茶汤浊度,提高茶饮料澄清度和茶饮料质量。

用纯品儿茶素作为发酵底物,其发酵后的茶汤雾浊度、粒子体积密度均低于正常茶汤。这说明,一些非儿茶素类物质在茶汤冷后浑形成中起着重要作用。这些物质可能是蛋白质和多糖,因为它们能与发酵过程中的醌类物质作用形成冷后浑。而且,这些非儿茶素类物质溶入茶汤的数量随着提取用水的温度提高而增加。在低温下提取茶叶,能抑制冷后浑的形成。

115 pH值对茶汤冷后浑粒子形成和固形物提取率的影响

将用自然pH值的蒸馏水提取的茶汤调至不同pH值(pH112~13)后,茶汤/冷后浑0粒子浓度随pH值提高呈先下降(pH112~9)后上升(pH9~13)的变化趋势。pH值从310下降至pH210,茶汤冷后浑粒子数量增加明显,pH值为210时,茶汤冷后浑体积密度为014416%(V/V),是pH值310茶汤的2倍。pH值910时,茶汤冷后浑粒子数量最少,只有pH值为112时茶汤的919%。茶汤雾浊度变化趋势与冷后浑粒子数量相似,pH值112时茶汤雾浊度最大,pH值910时雾浊度最小,pH值410~710时,茶汤雾浊度维持在较稳定水平上。

冷后浑粒子大小也受到茶汤pH值的影响。自然pH值的茶汤冷后浑粒子平均粒度最小,当茶汤pH值降低或升高时,粒子粒度增大。

pH值对固形物提取率的影响与对茶汤雾浊度和冷后浑粒子数量变化相似。在极端pH值下,尤其是强酸条件下提取的茶汤固形物产量高。pH值为310~1110条件下提取的茶汤固形物产量为270~290g/kg,比pH值为111条件下提取的茶汤固形物产量增加1倍。

HPLC分析结果表明,当茶汤从pH值419上升到pH值9145过程中,化学成分变化非常大。EGCG、ECG和EGC分别降低至原来的3%、55%和97%,而茶汤中检测到的咖啡因、没食子酸和EC较自然pH茶汤有所增加。没食子酸和EC含量增加可能是由于茶汤中ECG和EGCG降解引起的。

在强酸性条件下提取茶叶,茶汤固形物产量增加,可能的原因是H+能改变茶叶结构,使更多的水溶性成分从茶叶中释放出来。另一方面,在强酸条件下,一些不溶性的物质,如多糖、果胶和蛋白质等,在茶叶冲泡过程中可能发生水解而释放到茶汤中。试验结果显示,H+对增加茶汤固形物提取产量的作用是显著的。在茶汤提取过程中,要增加茶叶提取物产量,应通过酸化茶叶而不是碱化的手段。

5粮油加工与食品机械62001年第7期

冷后浑却较少。说明茶汤冷后浑的形成并非完全依赖于儿茶素与咖啡因相互作用,可能还与茶汤中的淀粉和蛋白质等大分子化合物有关。

不同温度浸提的固形物提取率试验显示,浸提初期10min内,茶汤浓度快速增加,25min后茶汤浓度趋于稳定。与90e浸提相比,50e条件下浸提的茶汤固形物减少约29%。从固形物产量看,90e是最佳的浸提温度。为了提高提取物产率,茶叶应分两个阶段浸提,即低温浸提条件下生产茶饮料或冰茶速溶茶;高温条件下进行第二次浸提,生产普通速溶茶,可以提高茶叶的利用率。113 碳水化合物和冷却速率对茶汤冷后浑的影响

不同碳水化合物和冷却速率对茶汤冷后浑影响的研究结果表明,一些糖类对茶汤冷后浑有抑制作用,而且还原糖比非还原糖有效;在还原糖中,二糖与酚类结合以后,对多酚类物质分子之间的相互聚合具有较大的空间立体障碍作用,故其抑制冷后浑形成的作用优于单糖。淀粉由于分子量大,对冷后浑的形成有加速作用。冷后浑的形成随冷却速率增加而增加。

利用还原性二糖作为茶饮料的甜味剂或速溶茶饮料用的填充剂,可以达到抑制茶汤冷后浑形成的效果。茶饮料生产的冷却过程,冷却速度不宜过快,变温幅度不宜过大。114 儿茶素氧化(发酵)对冷后浑形成的影响

茶叶的发酵主要是茶叶中的儿茶素氧化过程。将干燥的绿茶或茶树鲜叶进行发酵试验发现,虽然固形物浓度在整个发酵过程中,始终呈下降趋势,但在发酵初期的3h内,茶汤冷后浑形成量随着发酵时间延长而增加,之后又逐渐下降。发酵过程茶汤固形物浓度下降可能与可溶性糖等含量降低有关。发酵3h的茶汤冷后浑形成量减少,其原因可能是茶汤中茶黄素含量下降,而不是碳水化合物和儿茶素含量下降的结果。

代表茶汤澄清度或明亮度的/L0值依赖于发酵过程中形成的色素,而不是固形物浓度,/L0值的变化与冷后浑形成量正好呈相反趋势。在发酵的第3h,茶汤冷后浑形成量最多,/L0都处于低水平。这表明,在该时段内茶汤冷后浑形成的物质达到饱和并相互结合,直至形成颗粒状沉淀物。与此同时,茶汤透光度降低,色泽也就成棕褐色。离心前后,发酵叶茶汤的透光度差异超过鲜叶,尤其当检测波长\\480nm时,这种差异更为明显。这表明发酵过程中形成的与茶汤冷后浑形成有关的主要物质对超过480nm波长的光有强烈的吸收作用。

发酵过程中形成的冷后浑粒子平均直径随发酵进程逐渐下降。与鲜叶茶汤相比,发酵4h后,粒径<0149Lm的粒子数增加了114%,而粒径在1103~5107Lm的粒子数减

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粮油加工与食品机械

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热杀菌与非热杀菌特性与方法

华南理工大学食品与生物工程学院 李汴生

=摘要>简要介绍了食品加工中所涉及的杀菌方=关键词>热杀菌;非热杀菌;方法中图分类号:TS20519 文献标识码:A文章编号:1009-1807(2001)07-0014-02

制剂。而热杀菌的负面作用主要指在热杀菌中食品的营养和风味成分,特别是热敏性成分有一定的损失,故而,对食品的品质和特性有一定的影响;另外采用热杀菌的方式消耗能量较大。

热杀菌的形式有:按杀菌温度的高低,可将热杀菌分为低温杀菌([100e)、高温杀菌(>100e)、超高温杀菌(>130e);按杀菌程度的强弱,可将热杀菌分为巴氏杀菌([100e)和商业杀菌(>100e);按杀菌压力又可将热杀菌分为常压杀菌([100e)和加压杀菌(>100e)。

食品的热杀菌反应一般遵循一级反应动力学,也就是说热杀菌反应的速率与反应物的浓度呈正比关系。这一关系通常被称为/热杀菌或热灭活的对数状态0。这一关系意味着,在某一热处理温度(足以达到热灭活或热杀菌温度)下,单位时间内,微生物(食品成分)被杀灭或被破坏的比例是恒定的。

确定食品热杀菌条件时,应考虑影响热杀菌的各种因素。食品的热杀菌以杀菌和抑酶为主要目的,应基于微生

法、作用及其特点。

要保持食品的品质,保证食品的卫生安全,就必须对食品包装及其内容物进行杀菌。不同的杀菌方法适用于不同的包装材料、容器以及不同食品的生产工艺要求。一般食品杀菌方式可分为热杀菌和非热杀菌两大类。

1 食品的热杀菌

食品的热杀菌是食品加工与保藏中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一,热杀菌的作用效果包括正面作用(期望的)和负面作用(不期望的)。其正面作用主要是杀死微生物、钝化酶;改善食品的品质和特性,提高食品中营养成分的可消化性和可利用率;破坏食品中不符合需要或有害的成分,如大豆中的胰蛋白酶抑

2 绿茶饮料防褐变机理

不同化合物对绿茶水高温灭菌过程防褐变的作用不同。试验证明四硼酸钠和亚硫酸钠能够显著抑制高温灭菌对叶绿素的破坏作用,L-抗坏血酸和半胱氨酸对高温灭菌过程茶多酚的氧化有显著的抑制作用,同时茶汤亮度明显提高。L-抗坏血酸与半胱氨酸等组合处理对绿茶水的保质具有良好的效果。

4 结论

从上述研究可知,影响茶汤冷后浑的因素是多样的,它不仅与茶饮料本身特性有关,而且与茶饮料生产工艺条件有着密切关系。因此,在生产时,我们应多因素平衡兼顾,采用分段提取的方法生产茶饮料和普通速溶茶,即茶叶在低温条件下提取生产冷溶性速溶茶和茶饮料;其叶底在强酸条件下再次浸提,生产普通速溶茶。其最终产品应将pH值重新调至天然酸度状态。

参考文献

1 梁月荣1茶饮料对我国茶叶产业化的影响1J21福建茶叶,2000,

86:34~361

2 梁月荣,罗德尼1绿茶冷后/沉降物0粒子形态特征研究1J2,浙

江农业大学学报,1992,18(4):17~201

3 梁月荣1茶汤冷后浑的研究进展1J21茶报,1997(4):21~22

3 CO2对茶汤滋味成分的影响

研究表明,在茶叶浸提过程中,通入CO2,对于改善茶汤滋味、汤色及沉淀等具有一定效果。主要原因是茶汤水溶性蛋白质的稳定性与茶汤滋味有关,CO2对茶汤水溶性蛋白质的热稳定性有保护作用,所以在浸提过程中通入CO2可抑制茶汤的熟汤味。

当茶叶浸提过程中通入CO2时,多酚类物质在热条件下的自动氧化明显减弱,不易产生醌与蛋白质的络合沉淀物,茶汤浑浊度下降,这对保持绿茶的汤色具有重要意义,为绿茶的CO2充气包装提供了理论依据。

作者简介:梁月荣(1957-),男,浙江大学农业与生物技术学院副院长、教授。主要从事茶树生物技术和资源利用研究。通讯地址:(310029)浙江省杭州市凯旋路268号

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